科學(xué)家發(fā)現(xiàn)火星面有條件保存水

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)火星面有條件保存水

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)火星面有條件保存水

  美國阿肯色大學(xué)太空和行星科學(xué)中心的Derek Sears和同事們最近進(jìn)行了一項模擬實驗,該實驗顯示火星表面可以有液態(tài)水存在?!斑@一實驗有助于我們理解在火星上水的狀態(tài)是如何變換的?!毖芯空哒f。

  火星上的氣壓只有7毫巴(1毫巴等于100帕斯卡),而地球上是1013毫巴;火星表面的平均溫度比地球低30多攝氏度,晝夜溫度相差100多攝氏度。因此,科學(xué)家們一直在爭論,火星上能否存在液態(tài)水。根據(jù)以前的實驗與假設(shè),科學(xué)家們認(rèn)為,由于低壓和低溫,火星上的水分會直接從土壤蒸發(fā)到空氣之中,不會經(jīng)過液態(tài)的過程。

  但是火星表面千溝萬壑的地貌,看起來又像是河流沖刷的“杰作”。為了揭開火星地表是否存在液態(tài)水之謎,科學(xué)家們模擬火星的環(huán)境,進(jìn)行過不少地質(zhì)實驗。但是,這些實驗都是在高壓下,針對純凈水進(jìn)行的。

  Sears和同事們在培養(yǎng)皿中模擬了火星的情況――充滿二氧化碳的大氣、7毫巴的氣壓,以及零攝氏度到零下25攝氏度的氣溫,同時他們還模擬了火星上的鹽溶液,并測量了這些溶液在各種不同溫度下的揮發(fā)率。地球上的水流都含有鹽分,因為當(dāng)水分浸淫土壤時,各種鹽分會溶解到其中,因此Sears等人認(rèn)為,在火星這顆紅色星球表面的水分中,同樣也應(yīng)該含有各種鹽分。這些鹽分能夠降低鹽溶液的凝固點(diǎn)。由于水中溶入了鈉、鈣等鹽分,溶液的凝固點(diǎn)大幅下降――氯化鈉溶液的凝固點(diǎn)下降到零下21攝氏度,而氯化鈣溶液則降至零下50攝氏度。而且,“氣溫越低,鹽溶液的揮發(fā)率就下降得越快。這超出了任何人的意料。”研究小組的Chittenden說。

  一天當(dāng)中,火星表面不同緯度地區(qū)的溫度在零下125攝氏度到28攝氏度之間變化。因此,研究者們認(rèn)為,在特定地區(qū)、特定時間段里,火星表面存在液態(tài)水是有可能的。

  “鹽分的溶解,可以極大地增加火星上液態(tài)水的穩(wěn)定性。這些鹽分延伸了液態(tài)水保持穩(wěn)定的溫度范圍――即使在零下40攝氏度,鹽溶液也能保持液態(tài)不凝固。同時,由于低溫,液態(tài)水的揮發(fā)率也下降了兩個數(shù)量級。”研究者在報道這一成果的論文中寫道。該論文將發(fā)表在近期出版的《地球物理研究通訊》上。